不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期品質(zhì)及活性氧代謝影響

劉幫迪，孫 靜，孫 潔，陳 全，程勤陽，姜微波

（1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，北京 100125；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100121；3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083）

雞毛菜原產(chǎn)中國，是小白菜（Brassica campestris L.ssp.chinensis(L.)Makino var.communis Tsen et Lee）幼苗的俗稱，因質(zhì)地柔嫩、味道清香，成為東亞和東南亞地區(qū)重要的蔬菜之一。我國是雞毛菜的主要消費(fèi)國，長三角地區(qū)是雞毛菜的主要消費(fèi)地區(qū)，隨著果蔬貯運(yùn)技術(shù)和冷鏈物流設(shè)施的發(fā)展，目前全國范圍均有食用。在我國，雞毛菜多在常溫條件下進(jìn)行銷售，因其葉片鮮嫩，采后極易失水或受機(jī)械損傷加速老化、腐爛，喪失商品性[1]，在常溫銷售時(shí)，僅1～2 d 就會(huì)快速出現(xiàn)葉片黃化、腐爛的現(xiàn)象[2]。因此，研究雞毛菜采后品質(zhì)變化規(guī)律和適宜延長貨架期技術(shù)對(duì)保持雞毛菜采后品質(zhì)、延長貨架期、減少貨架損失有重要意義。但目前國內(nèi)對(duì)雞毛菜的研究主要集中在培育方式和生長狀況[3]方面，對(duì)其貯藏和貨架的研究甚少[4-5]?，F(xiàn)有研究還停留在對(duì)雞毛菜適宜貯藏溫度的篩選和不同物理化學(xué)處理方式對(duì)雞毛菜保鮮效果等基礎(chǔ)研究方面。研究發(fā)現(xiàn)，在 20、9、4、0 ℃條件下貯藏，以 0 ℃下的貯藏品質(zhì)最好，可有效保持雞毛菜的最佳食用品質(zhì)與商品特性[4]。對(duì)雞毛菜使用次氯酸鈉溶液、臭氧水溶液、短波紫外線（UV-C）照射和熱燙處理，結(jié)果顯示4 種方式均可以延緩雞毛菜貯藏期間腐爛率的上升，提高可溶性固形物含量，其中次氯酸鈉溶液對(duì)雞毛菜的抗壞血酸有最優(yōu)的保護(hù)效果[5]。

與其他果蔬不同，葉菜采收后個(gè)體相對(duì)完整，有繼續(xù)開展光合作用的能力，因此其采后品質(zhì)除了受采收期（成熟度）、溫度、濕度、氣體環(huán)境和機(jī)械損傷等因素影響[6-7]外，還受光照條件影響。葉菜采收后若處于黑暗條件下，光合作用會(huì)處于休止?fàn)顟B(tài)，其生理代謝所需能量將全部由呼吸作用提供，從而加速葉菜的衰老，影響其食用和營養(yǎng)價(jià)值[8]。但如果處于適宜光照條件下，則可以維持一定程度的光合作用，為其生理代謝提供所需的能量和碳源，適當(dāng)緩解組織中內(nèi)含物的消耗，有助于維持葉菜營養(yǎng)物質(zhì)含量。但是高強(qiáng)度光照會(huì)加劇葉菜蒸騰作用，導(dǎo)致其快速失水，發(fā)生萎蔫、皺縮、黃化，因此采用低強(qiáng)度光照用于葉菜采后保鮮更為有效[9]。

發(fā)光二極管（Light emitting diode,LED）光源就是典型的低強(qiáng)度光源，具有發(fā)光效率高、光源穩(wěn)定、發(fā)光散熱少、可區(qū)分單一光色、耗能低等眾多優(yōu)點(diǎn)[10]。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光質(zhì)、光強(qiáng)、光配比、光分布均勻性等參數(shù)的精確控制，在果蔬保鮮領(lǐng)域特別是葉菜保鮮領(lǐng)域備受關(guān)注[11-12]。目前，LED 在果蔬保鮮上的研究主要集中在不同光質(zhì)、強(qiáng)度對(duì)不同果蔬的保鮮效果[12-13]，LED 結(jié)合低溫對(duì)果蔬的保鮮效果[14]，LED 單色光對(duì)果蔬光合作用提升[15]、呼吸作用抑制[16]、微生物抑制[17]的機(jī)理等方面，關(guān)于LED 對(duì)果蔬貨架期保鮮效果的研究相對(duì)較少，且尚未見關(guān)于照射方式對(duì)果蔬保鮮效果研究的相關(guān)報(bào)道。

因此，本文研究了單一強(qiáng)度的紅色LED 光在連續(xù)照射、脈沖照射和光刺激3 光照方式下對(duì)雞毛菜模擬貨架過程中品質(zhì)的影響，并從活性氧代謝途徑探討了不同光照方式的影響作用機(jī)制，提出雞毛菜貨架最適光照保鮮方式，以期拓展LED 技術(shù)在果蔬保鮮中的應(yīng)用范圍，為實(shí)際生產(chǎn)中LED 保鮮技術(shù)應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

供試雞毛菜購自北京新發(fā)地果蔬批發(fā)市場(chǎng)，購買的雞毛菜皆在北京附近種植，當(dāng)天凌晨采摘后送至新發(fā)地市場(chǎng)。試驗(yàn)時(shí)挑選無病蟲害，無機(jī)械損傷，大小、顏色、外觀一致的雞毛菜，套入聚乙烯保鮮袋后放入塑料筐內(nèi)，立即送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行后續(xù)處理，雞毛菜從采收到送達(dá)實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間間隔不超過7 h。

福林酚試劑、牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)品購自北京索萊寶科技有限公司；乙酸、羥胺鹽酸、氯化鈉、氫氧化鈉、愈創(chuàng)木酚、還原型抗壞血酸、L-苯丙氨酸、乙醇、甲醇、聚乙二醇、苯甲基磺酰氟、羥胺鹽酸等化學(xué)試劑購自北京化工廠和國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；H2O2含量檢測(cè)試劑盒、抑制與產(chǎn)生超氧陰離子能力檢測(cè)試劑盒購自南京建成生物工程研究所公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

WAY-2W 型阿貝折光儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司；SC-10 型精密色差儀，蘇州欣美和儀器有限公司；Rapid TA 型質(zhì)構(gòu)儀，上海騰拔科技有限公司；TU-1810APC 型紫外-可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；PAL-1 型手持糖酸一體機(jī)，浙江托普儀器有限公司；FRQ-1006HTD 型超聲波清洗機(jī)，杭州法蘭特超聲波科技有限公司；A 11 basic 型液氮研磨機(jī)，廣州IKA 公司；FS-3080A 型果蔬呼吸測(cè)定儀，杭州綠博儀器有限公司；DDS-11A 型電導(dǎo)儀，上海鵬順科學(xué)儀器有限公司；3H12RI 型冷凍離心機(jī)，湖南赫西儀器裝備公司；DNM-9602 型酶標(biāo)儀，普朗醫(yī)藥儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理和貨架條件

將運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室的雞毛菜進(jìn)行挑選，去除其中發(fā)黃、萎蔫、斷裂、殘破、有病蟲害的雞毛菜，合格試材用清水清洗，瀝干后備用。取瀝干后的樣品5.0 kg作為樣品原點(diǎn)，液氮速凍留樣用于測(cè)定。將其余樣品分為4 個(gè)試驗(yàn)組，分別為連續(xù)照射組、脈沖照射組、光刺激組和黑暗對(duì)照組（CK），保證每組進(jìn)行貨架試驗(yàn)的樣品不少于20.0 kg。連續(xù)照射、脈沖照射和光刺激在自改進(jìn)的LED 光照箱中進(jìn)行，箱體5面封閉，單面不封閉，開口面在試驗(yàn)時(shí)用黑色遮光布遮蔽，保證試驗(yàn)過程中箱體為黑暗封閉環(huán)境。將連續(xù)照射、脈沖照射和光刺激3 個(gè)試驗(yàn)組無堆疊平鋪在LED 光照箱照射臺(tái)面上，樣品離燈管高度約（45±2）cm。不同LED 照射方式試驗(yàn)具體操作如下：

脈沖照射組（圖1 A）：采用517 lx 紅色LED 燈進(jìn)行脈沖照射，連續(xù)照射4 h 后關(guān)閉光源（即黑暗狀態(tài)）4 h，交替反復(fù)，直至試驗(yàn)結(jié)束，試驗(yàn)樣品每3 h 翻面1次。

連續(xù)照射組（圖1 B）：采用517 lx 紅色LED 燈進(jìn)行連續(xù)照射直至試驗(yàn)結(jié)束，總照射時(shí)長為48 h，試驗(yàn)樣品每3 h 翻面1 次。

光刺激組（圖1 C）：采用517 lx 紅色LED 燈進(jìn)行光刺激，即持續(xù)照射6 h 后關(guān)閉光源（即黑暗狀態(tài)）至試驗(yàn)結(jié)束，試驗(yàn)樣品每3 h 翻面1 次。

黑暗對(duì)照組（CK，圖1 D）：無外源LED 光照。

貨架試驗(yàn)過程中，LED 保鮮設(shè)備箱體溫濕度條件恒定，溫度為（23±2）℃，相對(duì)濕度為 75%±2%。每12 h 對(duì)樣品進(jìn)行1 次觀察和留樣，由于CK 組在48 h時(shí)喪失商品性，因此整體試驗(yàn)進(jìn)行至48 h。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 色澤、失重率、呼吸強(qiáng)度和可溶性固形物含量

色澤：使用SC-10 型精密色差儀對(duì)葉片部分進(jìn)行測(cè)定[6]，測(cè)定 L*、a*、b*值，并通過公式（1）計(jì)算飽和度C；失重率：采用稱重法進(jìn)行測(cè)定[18]；呼吸強(qiáng)度：使用FS-3080A 型呼吸測(cè)定儀采用靜置法進(jìn)行測(cè)定，單位為 mg·kg-1·h-1；可溶性固形物含量：使用阿貝折光儀測(cè)定[6]。

圖1 自改進(jìn)LED 光照保鮮箱示意圖Fig.1 Sketch map of LED storage box

1.2.2.2 葉綠素含量、硬度和脆性

根據(jù)Shi 等[19]的方法，稍作改善進(jìn)行葉綠素含量的測(cè)定。稱取1.0 g 雞毛菜液氮研磨的樣品，加入離心管中，倒入 10.0 mL 丙酮-乙醇(2∶1)溶液，振蕩搖勻5 min。將離心管在4 ℃、10 000 r/min 條件下離心15 min，使用分光光度計(jì)分別在645 nm 和663 nm 下測(cè)定上清液的吸光度，并計(jì)算葉綠素含量，單位為mg/g。雞毛菜的硬度和脆性使用Rapid TA 型質(zhì)構(gòu)儀的剪切模式對(duì)葉柄部分進(jìn)行測(cè)定。

1.2.2.3 感官評(píng)價(jià)

雞毛菜的感官品質(zhì)評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)參考周偉[10]和姚迪[20]的方法。選擇新鮮樣品的雞毛菜和貨架48 h 后的雞毛菜進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。邀請(qǐng)20 名有感官評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的食品專業(yè)學(xué)生組成評(píng)定小組，分別從雞毛菜的色澤、氣味、隔片質(zhì)地、葉柄質(zhì)地、消費(fèi)整體接受度五方面進(jìn)行品評(píng)，滿分為10 分。感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 雞毛菜感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard for Chinese little greens

1.2.2.4 相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛（MDA）含量、H2O2含量和產(chǎn)生超氧陰離子自由基能力

相對(duì)電導(dǎo)率：使用電導(dǎo)儀測(cè)定，通過電導(dǎo)率表征細(xì)胞膜透性[21]；MDA 含量：參照舒暢等[21]的方法進(jìn)行測(cè)定；H2O2含量：參考曹建康等[22]的方法進(jìn)行提取，使用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的H2O2測(cè)試盒進(jìn)行測(cè)定；產(chǎn)生超氧陰離子自由基能力：通過測(cè)定樣品超氧陰離子含量得出[23]，根據(jù)Zhao 等[24-25]的方法使用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的抑制與產(chǎn)生超氧陰離子自由基測(cè)定試劑盒進(jìn)行測(cè)定。

1.2.2.5 活性氧代謝相關(guān)酶活性

雞毛菜的活性氧代謝相關(guān)酶主要包括過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和抗壞血酸過氧化物酶（APX）。POD 和CAT 活性測(cè)定參考曹建康等[22]的方法。以雞毛菜樣品反應(yīng)體系在470 nm 波長處每分鐘吸光度增加1 為1 個(gè)POD 活力單位（U）；CAT 活性測(cè)定以雞毛菜樣品反應(yīng)體系在240 nm 波長處每分鐘吸光度增加0.01 為1 個(gè)CAT活力單位（U）。SOD 和 APX 活性的測(cè)定參照文獻(xiàn)[22]，以雞毛菜樣品反應(yīng)體系每分鐘在560 nm 波長處對(duì)氮藍(lán)四唑光化還原的抑制率為50%時(shí)為1 個(gè)SOD 活力單位（U）表示；以雞毛菜樣品反應(yīng)體系在290 nm 每分鐘吸光度變化0.01 為1 個(gè)APX 活力單位（U）。

1.2.2.6 總酚、總黃酮和抗壞血酸含量

總酚和總黃酮含量：參考Zhao 等[24]的方法進(jìn)行提取和測(cè)定，總酚含量以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行計(jì)算，總黃酮含量以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行計(jì)算單位均為mg/kg?？箟难岷浚簠⒖紕偷系萚6]的方法進(jìn)行測(cè)定，單位為mg/g。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)在取樣時(shí)進(jìn)行3 次生物學(xué)重復(fù)，指標(biāo)測(cè)定時(shí)進(jìn)行3 次技術(shù)重復(fù)，試驗(yàn)結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。所有數(shù)據(jù)利用Excel 軟件進(jìn)行整理繪圖。數(shù)據(jù)之間的差異性通過IBM SPSS Statistics 19 軟件Duncan’s多重比較法分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 LED 照射方式對(duì)雞毛菜商品性和貯藏品質(zhì)的影響

外觀品質(zhì)和商品性是衡量果蔬貨架效果的重要指標(biāo)。與其他果蔬相比，葉菜更容易衰老，主要表現(xiàn)為黃化、萎蔫、局部腐爛和整體腐爛[10]。由圖2 可知，在為期48 h 的模擬貨架過程中，3 組經(jīng)過LED 紅光照射的雞毛菜整體外觀比黑暗對(duì)照更好。黑暗對(duì)照組雞毛菜在貨架24 h 時(shí)就出現(xiàn)明顯的失水、萎蔫、發(fā)黃現(xiàn)象，這些現(xiàn)象在貨架48 h 時(shí)更加嚴(yán)重，完全失去商品性。經(jīng)過LED 照射的3 組雞毛菜，在貨架24 h 時(shí)表現(xiàn)出良好的外觀品質(zhì)和商品性，葉片保持較好的綠色色澤，葉柄保持正常挺直狀態(tài)。這與LED 對(duì)蘆筍[26]、萵筍[27]、西蘭花[13]的保鮮研究效果相同。在貨架48 h時(shí)，光刺激處理組的雞毛菜出現(xiàn)發(fā)黃和褐變的現(xiàn)象，這是由于該處理組只在前6 h 進(jìn)行照射，后續(xù)貨架過程中沒有光合作用[28]。連續(xù)照射是現(xiàn)有LED 保鮮研究中使用最為廣泛的光照方式[28]，在貨架48 h 后，連續(xù)照射和脈沖照射有效保持了雞毛菜的色澤和質(zhì)地，延長了貨架期，并且脈沖照射組的色澤比連續(xù)照射的更加鮮艷。這可能是雞毛菜是小白菜幼苗，比小白菜更不耐外界逆境，雖然LED 是典型的冷光源[28]，但持續(xù)照射散發(fā)的熱量仍可能會(huì)影響雞毛菜的生理代謝，導(dǎo)致其色澤略微暗淡。

圖2 不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期間外觀的影響Fig.2 Effects of different LED lighting modes on Chinese little greens appearance quality during shelf life

色澤是判斷果蔬新鮮度的關(guān)鍵指標(biāo)，研究表明，色澤鮮艷、無褐變、無黃化的蔬菜更容易受到消費(fèi)者喜愛[29]。L*值表示明亮程度，其值越高，明亮度越高；a*值表示紅綠變化，負(fù)值表示偏綠，正值表示偏紅；b*值表示黃藍(lán)變化，其值越大，越偏藍(lán)，反之越偏黃；C 值表示色彩飽和度；標(biāo)準(zhǔn)色塊是根據(jù)測(cè)定的L*、a*、b*值在色相體系中還原的直觀視覺色塊。由表2 所示，雞毛菜貨架48 h，各處理組樣品的L*值明顯下降，黑暗對(duì)照的L*值下降最顯著，連續(xù)照射和脈沖照射的雞毛菜L*值分別比黑暗對(duì)照高14.9%和15.4%。a*值和b*值變化更加明顯，貨架48 h，黑暗對(duì)照相較原點(diǎn)a*值上升了65.9%、b*值下降了31.9%，而其余3 個(gè)組別都能明顯減緩a*值上升和b*值下降，其中脈沖照射效果最顯著，這可能是由于續(xù)照射LED 燈管發(fā)熱影響雞毛菜的生理代謝。由標(biāo)準(zhǔn)色塊圖像可知，原點(diǎn)雞毛菜的葉片色澤呈現(xiàn)明亮的翠綠色，貨架48 h 后所有組別的色澤都向黃褐色變化，其中脈沖照射雞毛菜的顏色比其他處理組更加偏綠。

表2 不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期間色澤的影響Table 2 Effects of different LED lighting modes on Chinese little greens color quality during shelf life

失重是葉菜保鮮中最嚴(yán)重的品質(zhì)劣變現(xiàn)象之一，直接影響葉菜貯藏、運(yùn)輸和銷售過程中的經(jīng)濟(jì)效益[29]。由圖3 可知，所有組別雞毛菜貨架48 h 后失重率均大于10%，該數(shù)值普遍高于小白菜貯藏過程中的失重率[15]，雞毛菜作為幼苗葉菜更易失水、不易保鮮。脈沖照射和持續(xù)光照處理能最大化地抑制雞毛菜失重，這是由于脈沖照射和持續(xù)照射可有效減緩雞毛菜的呼吸作用和蒸騰作用[10]，從而減少失重，這與LED 照射蕹菜[30]、西蘭花[31]的研究結(jié)論一致。

圖3 不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期間失重率的影響Fig.3 Effects of different LED lighting modes on Chinese little greens weight loss ratio during shelf life

圖4 是不同處理組雞毛菜貨架期間呼吸強(qiáng)度的變化。脈沖照射和連續(xù)照射的雞毛菜在12 h 時(shí)出現(xiàn)呼吸高峰，而光刺激和黑暗對(duì)照組的呼吸高峰出現(xiàn)在24 h，并且峰值明顯高于脈沖和連續(xù)照射處理組。這說明脈沖照射和持續(xù)照射可有效降低雞毛菜的呼吸強(qiáng)度，進(jìn)而減少呼吸底物（可溶性固形物）的消耗（圖5），延緩衰老進(jìn)程。

圖4 不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期間呼吸強(qiáng)度的影響Fig.4 Effects of different LED lighting modes on Chinese little greens respiration intensity during shelf life

蔬菜采后黃化是由葉綠素降解導(dǎo)致[29]。由圖6 可知，3 種光照處理組的葉綠素含量均明顯高于黑暗對(duì)照，其中脈沖照射和連續(xù)照射的雞毛菜葉綠素含量最高，這與色澤參數(shù)的變化直接相關(guān)。

圖5 不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期間可溶性固形物含量的影響Fig.5 Effects of different LED lighting modes on Chinese little greens soluble solid content during shelf life

圖6 不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期間葉綠素含量的影響Fig.6 Effects of different LED lighting modes on Chinese little greens chlorophyll content during shelf life

圖7 和圖8 分別表示雞毛菜硬度和脆性的變化情況。貨架36 h 時(shí)，光刺激處理組和黑暗對(duì)照組雞毛菜的硬度明顯下降；貨架48 h 時(shí)，脈沖照射處理組雞毛菜的硬度明顯高于其他處理組。脆性表現(xiàn)出與硬度的結(jié)果不一致，貨架48 h 時(shí)，3 種光照處理雞毛菜之間的脆性無顯著差異。這可能是由于脆性是模擬口腔咀嚼的指標(biāo)，導(dǎo)致雞毛菜硬度下降的失水、萎蔫等因素，對(duì)于脆性影響不大。

圖7 不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期間硬度的影響Fig.7 Effects of different LED lighting modes on Chinese little greens hardness during shelf life

圖8 不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期間脆性的影響Fig.8 Effects of different LED lighting modes on Chinese little greens brittleness during shelf life

雞毛菜貨架48 h 時(shí)的感官評(píng)價(jià)結(jié)果如圖9 所示。消費(fèi)者對(duì)新鮮雞毛菜樣品在整體接受度、葉片質(zhì)地、葉柄質(zhì)地和色澤品質(zhì)4 項(xiàng)指標(biāo)上基本處于滿分；對(duì)于氣味品質(zhì)，由于部分消費(fèi)者不偏好青草香氣，因此低于8 分。對(duì)于色澤、葉片質(zhì)地和葉柄質(zhì)地，脈沖照射和連續(xù)照射之間無明顯差異，感官評(píng)分分?jǐn)?shù)相重合，并且明顯高于光刺激和黑暗對(duì)照組。消費(fèi)者整體接受度上，不同處理的差異十分明顯，光刺激組只有4 分，消費(fèi)者認(rèn)為挑選后可購買；而脈沖照射和連續(xù)照射高于8 分，達(dá)到優(yōu)先購買標(biāo)準(zhǔn)。

圖9 不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期間感官品質(zhì)的影響Fig.9 Effects of different LED lighting modes on Chinese little greens sensory quality during shelf life

2.2 LED 照射方式對(duì)雞毛菜細(xì)胞膜破壞和活性氧累積的影響

相對(duì)電導(dǎo)率即細(xì)胞膜透性，相對(duì)電導(dǎo)率越大，細(xì)胞膜透性越強(qiáng)，組織細(xì)胞越衰老[6]。由圖10 可見，黑暗條件下貯藏的雞毛菜，在貨架48 h 時(shí)隨著組織衰老黃化，相對(duì)電導(dǎo)率快速升高至4.44%。3 種光照處理的雞毛菜相對(duì)電導(dǎo)率維持在3.5%以下，其中脈沖照射和連續(xù)照射可有效抑制細(xì)胞膜透性的上升。

圖10 不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期間相對(duì)電導(dǎo)率的影響Fig.10 Effects of different LED lighting modes on Chinese little greens cell membrane permeability during shelf life

MDA 含量是反映果蔬細(xì)胞衰老程度的重要指標(biāo)。由圖11 可見，MDA 和細(xì)胞膜透性變化趨勢(shì)相同，脈沖照射和連續(xù)照射可明顯減弱雞毛菜的細(xì)胞破壞程度，使其保持更好的商品性。眾多研究證實(shí)，果蔬細(xì)胞的完整度可能和果蔬自身在貯藏過程中的活性氧代謝相關(guān)[29]。

圖11 不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期間MDA 含量的影響Fig.11 Effects of different LED lighting modes on MDA content in Chinese little greens during shelf life

H2O2和超氧陰離子是植物體內(nèi)細(xì)胞活性氧代謝的副產(chǎn)物，具有強(qiáng)氧化性，能夠?qū)е律锎蠓肿拥难趸瘬p傷和膜的氧化損傷[6]。正常情況下，果蔬活性氧代謝處于平衡狀態(tài)，當(dāng)其受外界逆境刺激達(dá)到一定程度時(shí)，活性氧代謝失衡，此時(shí)H2O2和超氧陰離子等副產(chǎn)物的產(chǎn)生速度大于清除速度，使其大量累積，導(dǎo)致果蔬大分子氧化損傷和細(xì)胞膜被破壞[22]。由圖12、13可見，貨架12 h時(shí)，3 個(gè)光照處理組雞毛菜的超氧陰離子含量均明顯低于黑暗對(duì)照組，且3 組之間無明顯差異。隨著貨架時(shí)間的延長，光刺激雞毛菜的超氧陰離子和H2O2含量在24～48 h 陡增，顯著高于連續(xù)光照和脈沖光照組（P＜0.05）。貨架48 h 時(shí)，脈沖照射組的H2O2和超氧陰離子含量最低，說明脈沖照射對(duì)維持雞毛菜活性氧代謝穩(wěn)定和清除活性氧自由基能力效果顯著，這可能是因?yàn)槊}沖照射比連續(xù)照射對(duì)雞毛菜色澤、硬度、呼吸強(qiáng)度有更好保持效果所致。

圖12 不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期間H2O2 含量的影響Fig.12 Effects of different LED lighting modes on Chinese little greens H2O2 content during shelf life

圖13 不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期間超氧陰離子含量的影響Fig.13 Effects of different LED lighting modes on Chinese little greens superoxide anion free radical content during shelf life

2.3 LED 照射方式對(duì)雞毛菜活性氧代謝相關(guān)酶活性的影響

在果蔬生物活性氧產(chǎn)生與清除系統(tǒng)中，SOD 是歧化超氧陰離子形成H2O2的關(guān)鍵酶，POD、CAT、APX是清除過量H2O2和超氧陰離子等副產(chǎn)物的相關(guān)酶，因此保持這一系列酶活性對(duì)于維持果蔬正常的活性氧代謝和長期貯藏有重要意義[22]。如圖14 所示，貨架48 h，脈沖照射和連續(xù)照射的雞毛菜POD、CAT 活性明顯高于其他兩個(gè)處理組；經(jīng)過LED 光照處理的雞毛菜，其POD 和CAT 活性峰值更高。雞毛菜的APX和SOD 活性均呈下降趨勢(shì)。貨架48 h，脈沖照射和連續(xù)照射的雞毛菜APX 和SOD 活性均顯著高于光刺激組和黑暗對(duì)照組（P＜0.05）。研究表明，由于雞毛菜不耐貯藏，其氧化應(yīng)激系統(tǒng)快速響應(yīng)，使POD 活性被大量激活，產(chǎn)生活性氧自由基，同時(shí)清除活性氧自由基的相關(guān)酶（CAT、APX 和SOD）也被激活。脈沖照射和連續(xù)照射可以持續(xù)維持活性氧代謝中酶的活性，使雞毛菜活性氧代謝處于平衡狀態(tài)；而黑暗對(duì)照和光刺激組的雞毛菜，其活性氧清除相關(guān)酶活性在24 h 后快速下降，打破了活性氧自由基產(chǎn)生和清除之間的平衡，導(dǎo)致大量活性氧自由基累積，引發(fā)細(xì)胞結(jié)構(gòu)被氧化破壞，加速了雞毛菜的衰老腐爛，使其商品性大幅下降。

圖14 不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期間活性氧代謝相關(guān)酶活性的影響Fig.14 Effects of different LED lighting modes on Chinese little greens active oxygen metabolizing enzymes activities during shelf life

除清除活性氧自由基的相關(guān)酶之外，果蔬體內(nèi)還有一些能夠清除活性氧自由基的物質(zhì)[6]，這些物質(zhì)普遍易被氧化，且具有生物活性，常被視為保健功能因子?？偡雍涂傸S酮都是擁有上述能力的酚酸類物質(zhì)[23]。由圖15 可見，雞毛菜在貨架過程中，總酚含量和總黃酮含量均不斷下降，但3 種照射方式均可延緩其下降趨勢(shì)。貨架48 h，脈沖照射雞毛菜的總酚和總黃酮含量顯著高于其他組別（P＜0.05）?？箟难崾枪咧凶畛Ｒ姷膹?qiáng)還原性生物活性物質(zhì)，變化趨勢(shì)和雞毛菜的總酚、總黃酮相同。由圖15C 可見，脈沖照射和連續(xù)照射對(duì)雞毛菜的抗壞血酸含量的保持效果最好，二者間無明顯差異。脈沖照射能夠保持更高的總酚和總黃酮含量，這可能是脈沖照射比連續(xù)照射能更好地保持雞毛菜色澤和硬度的原因之一[24]。

圖15 不同LED 照射方式對(duì)雞毛菜貨架期間生物活性物質(zhì)的影響Fig.15 Effects of different LED lighting modes on Chinese little greens bioactive compounds contents during shelf life

3 結(jié)論

上述試驗(yàn)結(jié)果表明：連續(xù)照射、脈沖照射和光刺激3 種LED 照射模式中，LED 脈沖照射可最大程度地維持雞毛菜的總酚和總黃酮含量，穩(wěn)定POD、CAT、SOD 和APX 四種活性氧代謝酶活性，保持超氧陰離子和H2O2含量的產(chǎn)生與清除平衡，降低細(xì)胞膜透性、MDA 含量和超氧陰離子累積，從而有效維持貨架過程中雞毛菜的L*值、a*值、硬度、脆性等商品特性，降低呼吸強(qiáng)度，減緩衰老進(jìn)程。